土壤的合理利用和改良有哪些?

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  土壤的合理利用和改良有哪些?

一、对不同土壤的合理利用

我国地域辽阔,土壤资源十分丰富,在不同的气候带和不同的地形,分布着各种各样的土壤。各种土壤都有各自的特性,而药用植物的种类也多,生物学特性各异。因而各地在栽培或引种药用植物时,应根据各地区土壤和气候特点及药用植物的特性,合理安排药材生产,建立药材生产基地,以做到地尽其用。例如:在我国南方气候较冷凉多雨的高山区,因气温低,作物生长缓慢,产量又低,不利于一般农作物的生长,而栽种一些喜冷凉的药用植物则很适宜,如黄连、当归、天麻、湖北贝母、川党参及杜仲、厚朴、黄柏等。南方山地多为红、黄壤类土壤,有森林植被覆盖,土壤腐殖质含量高,土质疏松肥沃,排水良好,多呈酸性反应,很适合这些药用植物的生长。再者,这些药用植物经济价值较高,是开发山区,发展山区经济的有效途径。低山区可种植川芎、丹参、何首乌、郁金等。丘陵地带可适当安排种植葛根,丘陵坡地土层深厚,利于根的生长,采挖也很方便。

我国西北、华北地区如新疆、内蒙古的钙质土壤,很适于一些耐旱的药用植物如甘草、麻黄的种植,特别是近年来由于盲目采挖,甘草野生资源日益枯竭,产量大幅度下降,供应奇缺,急需进行人工栽培,以解决药源。若能把这些适宜甘草生长的土壤利用起来建立甘草生产基地,将能迅速地解决甘草药源。

对盐碱地,可选种适合于当地气候条件而又耐盐的药用植物,结合改土措施,逐渐降低其盐分浓度。周曙明曾对滨海盐渍土地区67种药用植物的耐盐程度进行过调查,这里仅摘录一部分列于表5―2,该地区土壤特点为:土壤盐分组成与海水基本一致,以氯化钠为主,约占总盐量的70―80%,其次为硫酸盐,重碳酸盐最少。

表5―2 部分药用植物耐盐性调查

注:+表示可以生长。

据调查,药用植物栽培种类中枸杞和金银花有较强的耐盐性。枸杞在土壤含盐量0.3%,甚至1%和pH10的条件下也能生长,但生长较差,产量低,一般土壤含盐量在0.2%以下,pH为8―8.5,较肥沃的土壤,管理得当仍可获得高产。枸杞的适应性强,在内蒙古作为草原造林的优良树种,因其根系强大,长达150cm,能穿过钙质层,并能穿透板岩石片,延伸达下层的红胶土中。不怕旱,又能抗风固砂。金银花也是较耐盐的植物,据1985年张同顺等的研究报道,山东禹城县在盐碱地上种植金银花,只要增施有机肥料,加强水肥管理,合理剪枝,5年生金银花亩产达200kg左右。并对当地种植金银花壤土的含盐量进行分析,如表5―3,土壤可溶性盐含量在2‰。以上,为硫酸盐氯化物型盐碱土,pH7.5― 8.5,地下水深1.2―1.5m。土壤有机质含量0.5―0.6%,水解氮30―40ppm,速效磷低于5ppm。可见,土壤瘠薄是造成土壤板结,严重返盐的原因之一。

表5―3 后王庄大队盐碱地金银花土壤化学成分

金银花对盐碱有一定的适应能力,但随着盐碱程度的加重,生长也受到一定影响,当土壤盐分含量小于0.3%时,生长发育正常;当土壤盐分含量为0.3―0.5%时,生长发育受到影响;当土壤盐分含量大于0.5%时,生长发育则受达抑制(表5―4)。

表5―4 土壤盐分对金银花生长发育的影响

从上看出,枸杞和金银花有较强的耐盐性,并且适应性也很强,是开发盐碱土地区经济理想的药用植物。

此外,药用植物有种类多、需要量少,有些还具有观赏价值等特点。适于零星种植,田边、地角及庭院内外都可充分利用,如庭院附近可种植一些具有观赏价值的药用植物像牡丹、芍药、菊花等,也可种植一些藤本药材如金银花、栝楼等,可作为篱墙或搭架作为荫棚,既美化环境,又增加经济收入。

二、农田土壤的改良和利用

一般农田原属良好土壤,但对某些药用植物来说却属“不良土壤”,不宜种植。如人参、西洋参、黄连等长期生长在山区的森林土壤上,形成了对这种土壤的适应性。用一般农田种植常生长不良,病害严重,产量低,品质差。由于长期的砍林种植,不仅严重破坏森林,造成水土流失,同时还破坏了生态平衡,导致气候和生物群落的变化,已引起社会的关注。在广大药农和科学工作者的努力下,研究了对农田改造的一系列有效措施。同时对遮荫条件也进行相应的改革,从而开辟了农田栽人参、黄连的新路。在新产区,甚至平原地区,也取得显著的效果。如中国医学科学院药用植物资源开发研究所(原药物研究所试验场)于1956年开始在北京引种人参以来,采用农田配土栽参的方法,至今效果都较理想。北京地区土壤为褐潮土,一般有机质含量较低,只有1.6%左右,质地较粘紧,粉砂较多为粉壤土,不适于人参生长,改土后土壤变疏松,理化性质得到改善。其配土方法是,用腐熟的猪圈粪和草炭各30%、砂10%及农田耕作层土30%(按体积计),于每年春季堆积成堆,捣碎拌匀,夏季浇水使其湿润,促进发酵腐烂,8月间再翻开拌捣一次,作畦前筛去杂物,当年秋季或翌年用来栽参,以堆放一年效果较好。近年来逐渐改进,采用掺砂配合施肥改土的方法也取得一定效果。

中国农业科学院特产研究所于得荣报道,1958年开始在吉林省左家等地,进行农田改土栽参试验,近年来逐渐推广也取得显著效果,大面积平均产量达1.15kg/m2,最高达2.5kg/m2。农田育苗也达到0.92kg/m2的产苗量,都达到林土栽参的水平。方法如下:

1.休闲整地、熟化土壤

栽参前一年种植苏子、豆类等绿肥作物,当年耕翻压青,第二年休闲,并进行多次翻耕,9月份作畦,秋季或翌年春栽。采用此法能提高土壤有机质含量,降低容重和增加总孔隙度,据分析分别为:5%,1.2%和49%,而不休闲的土壤分别为:3%,1.29%和46%。

2.掺砂改良土壤

农田土质地粘重,可适当掺砂改良,一般掺1/3砂拌匀,可改善土壤三相容积比及机械组成,1mm以上的颗粒比原农田土增加2.4%,透水能力提高2%,并提高人参出苗率18.62%,增产11.7%。

3.增施肥料,改良土壤

施用有机肥料可就地取材,肥料需充分腐熟,每平方米一般施10―20kg。农田土增施有机肥料后,改善了土壤的物理性状,从而大幅度提高产量(表5―5、6)。

表5―5 增施有机肥对农田物理性状的影响

表5―6 增施有机肥对农田栽参产量的影响

三、合理轮作改良土壤

多数药用植物忌连作,需间隔的时间有短有长,短者1―3年,长者几十年才能再种。连作常使植物生长不良,病虫害加重,产量降低。不宜连作的原因是多方面的,如某种病原菌的繁殖累积;某些营养元素的缺乏;或土壤理化性质变坏等等。所以种植某种药用植物后需进行换茬数年后才能再种这种药用植物,一般多与禾本科作物或绿肥作物轮作,特别是水旱轮作效果更好。由于各种药用植物对前茬作物有不同的要求,所以要注意选择适宜的作物进行轮作。下面列举三个例子:

(一)当归

连作会引起根腐病发病严重,生长不良,且连作时间越长,病害越严重,植株生长越差(表5―7)。一般种完当归后可改种小麦、油菜、麻类或绿肥作物等2―3年后才能再种当归,而不宜与马铃薯、豆类作物轮作。

表5―7 不同连作地块当归病情比较

(二)黄连

连作普遍出现幼苗发根慢,新根少,甚至不发根,有的死苗缺株,黄连苗生长差,产量低。原因是多方面的,而物理性状变坏是主要原因之一。四川杨业修(1983)的调查指出:生荒地土壤物理性状优良,表层土壤厚一般9―15cm,十分疏松,有机质含量达10%,多为团粒结构,表层土壤的孔隙度保持在80%左右,0.5―3mm的团粒占干土重的52.9%,而栽黄连后疏松的表土层变薄,一般仅3―4cm,有机质含量降低,若栽黄连,需再翻土整地,将坚实的底土上翻,大块的生土翻到表层,土壤板结,10mm以上的大块生土增加到70%左右,而0.5―3mm的团聚体降为13.6%,土壤的通透性极差。采用轮作的结果,使土壤结构逐渐得到改善,也有利黄连幼苗的生长(表5―8、9),连作地栽苗后15天发根还很少,栽苗后20天只有65%发根,新根数目少而短,部分秧苗甚至不发根,引起死苗,而轮作地黄连苗的生长逐渐接近于生荒土栽黄连的生长情况。显然,合理轮作是改善土壤物理性状,提高黄连产量的有效措施。试验证明:采用玉米、马铃薯或饲料绿肥轮作2年后栽连,连苗的生长也得到很大改善,产量可提高到生荒土栽连的水平,亩产量高达190kg。

表5―8 黄连土壤的物理性状及其变化

表5―9 不同土地栽黄连与秧苗发根情况

(三)人参

最忌连作,连作地人参常表现“烧须、病多、产量低”,产区都有种参后弃荒还林习惯,一般要还林几十年以后才能再种人参。老参地再种参问题是长期以来一直没解决的老大难问题,原因很复杂,说法不一,如土壤结构破坏、病原菌累积、营养物质缺乏,以及参根分泌物和代谢产物的影响等。但单从改善土壤结构,消灭病菌或增施肥料等方法是无法解决老参地的再利用问题的。许多科学工作者认为:以轮作为主,配合药剂消毒灭菌、施肥等综合措施,是解决老参地再利用的有效途径。王韵秋认为,老参地不能再栽参的原因和解决的途径如下:

1.老参地不能栽参的原因分析

(1)老参地土壤物理性状变坏

由原来质地疏松透气变粘重、板结、通透性差。随着种参年限的延长,土中砂粒减少,而粘粒却有增加的趋势。>0.01mm的砂粒:四年生为80.91%,五年生为78.92%,六年生为67.12%;<0.01mm的粘粒:四年生为19.09%,五年生为21.08%,六年生为32.88%。土壤容重变大,孔隙度减少,固、液、气三相失调(表5―10),所以土壤越来越板结,通气、透水性能变差,是造成老参地产量低的原因之一。

表5―10 老参地和新林土的比重、容重和总孔隙度测定

(2)老参地化学性状失调

随着人参栽培年限的延长,土壤有机质大量被消耗,有机质减少,团粒结构受破坏,质地变粘;营养物质的供应不平衡,磷、钾减少,C/N比下降,引起土壤增氮;土壤胶体吸收性能变坏,代换性盐基降低;微量元素硼、铜、锌、铁、锰等均有减少的趋势,而硼的减少最明显,老参地只占新林地硼含量的3.8%,削弱了人参的抗病能力。

(3)病原微生物增多

老参地存在最突出的问题是病原菌明显增多,据调查,老参地的锈腐病危害最严重,其次是镰刀菌、菌核病和疫病。

2.施行轮作,配合施肥、调水、药剂消毒

老参地经种植绿肥后,积累了有机质,恢复了土壤肥力,人参的出苗率和保苗率都有提高(表5―11)。

表5―11 老参地经绿肥轮作后栽参对人参生育的影响

轮作后的人参产量也大有提高,如轮作6年紫穗槐后,每平方米产参1.5kg,一、二级品占总根重88.4%;轮作6年胡枝子(笤条)后每平方米产参1.6kg,一、二级品占总根重的85.9%。

在轮作的基础上配合施有机肥、微量元素及药剂消毒等效果更好,都能提高人参产量,减轻发病率。轮作的形式可以多种,如林参轮作、粮参轮作与经济作物、绿肥作物轮作等,其中以绿肥作物轮作效果最好,时间短,经济效益高。绿肥作物以紫穗槐、胡枝子和苏子等为好。10年左右即可再种人参。

四、不良土壤的改良和利用

(一)盐碱土的改良和利用

盐碱土是盐土类、碱土类、盐化碱土和碱化盐土的总称。盐土类:含有大量易溶性盐,土壤中所含易溶性盐的总量>0.1%(开始轻微地影响作物生长)时,称盐渍化土壤,当土壤含盐量达到作物致死程度(一般>1.0%左右)时称盐土;碱土类:土壤中含盐量不高,而代换性钠的含量较高,当代换性钠>5%时,土壤呈碱性反应,pH>8.5。当代换性钠>15%或>20%时,称强碱化土或碱土,盐类以碱性盐Na2CO3和NaHCO3为主。

改良利用措施:

1.排水

田间开排水沟,将土壤中由于灌水、降雨所淋下溶于水中的盐分,随水排出。

2.灌水洗盐

灌水可使土壤中的盐分溶解在水中,随之进入下层,或经排水沟排走。

3.平地深翻

地面不平是形成盐斑的重要原因,平整土地可改变中小地形水盐运动的状况,为脱盐创造条件。合理深耕可疏松耕作层,打破原来的犁底层,切断毛细管,提高土壤透水保水性能,因而有加速淋盐和防止返盐的作用。同时可把含盐碱多的表土翻到底层,含盐碱少的底层翻到表层,改变盐分在土壤剖面上的分布状况。

4.增施有机肥料

有机肥料能改善土壤物理性状,加强淋盐作用,减少蒸发,抑制返盐。对重度碱化土壤应配施石膏,碱土中的碳酸钠为石膏置换形成石灰和中性盐硫酸钙,消除了土壤的碱性。同时钙离子可以代换土壤胶体上的钠离子,改良土壤的物理性状。

5.种植绿肥

种植绿肥既能改善土壤理化性质,巩固和提高脱盐效果,又能培肥土壤。

6.植树造林

建立护田林网,不仅可以进行生物排水,降低地下水位,减轻地表盐分积累,还能防止风沙危害,改善田间小气候,抑制土壤返盐。

7.种植耐盐的药用植物

根据各盐碱地区的气候情况,选择相应的耐盐药用植物先行种植,边种边进行改良。

改良盐碱土必须采用综合措施,才能收到更好效果。

(二)砂土和粘土的改良利用砂土质地粗,疏松漏水漏肥,养分贫瘠。粘土质地细,板结,透水透气不好,都不利于药用植物的生长。改良利用方法:

1.对上砂下粘或上粘下砂的土壤,进行深翻混合,拌成二合土(壤土)。

2.客土法,即往砂土地里掺粘土,往粘土地里掺砂土。

3.种绿肥,增施有机肥料,可以增加土壤有机质,改善土壤结构。

4.砂土地要植树造林固砂,引水灌溉,放淤压沙。粘土地要整修排灌系统,做到能灌能排,降低地下水位,结合深耕晒垡,加速土壤熟化。

5.砂土地可选用较耐旱的、深根系的药用植物种植。粘土地也可选择相应的药用植物种植。

药用植物与其它农作物一样,在栽培过程中,为提高产量和品质往往运用施肥这一栽培措施。而植物营养特性是作物施肥的理论依据;土壤施肥是施肥的主要方式,是调节植物营养,提高土壤供肥能力的重要手段;土壤是植物的赖以生存的场所。因此,植物、土壤、肥料三者之间总是不停地变化着,相互影响着。本章主要论述药用植物的营养、药用植物的土壤营养和药用植物的施肥。

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